Všetko to začalo tak prísľubom. Takže aj napriek občasnému nadšenému výbuchu supernov a iných nebeských extravagancií sa stáva čoraz zjavnejším, že sa náš vesmír trochu prechádza.
Druhý termodynamický zákon (zákon o entropii) vyžaduje, aby sa všetko časom potelo - pretože všetko, čo sa stane, je príležitosťou na rozptýlenie energie.
Vesmír je plný energie a mal by tak vždy zostať, ale táto energia sa môže stať niečím zaujímavým, iba ak existuje určitá tepelná nerovnováha. Napríklad, ak z chladničky vyberiete vajíčko a pustíte ho do vriacej vody, varí sa. Je to užitočná a užitočná činnosť, aj keď nie veľmi efektívna - pretože veľa tepla zo sporákov sa iba rozptýli do kuchyne, namiesto toho, aby sa ponechalo na varenie ďalších vajec.
Ale na druhú stranu, ak upustíte už uvarené, už zahriate vajíčko do rovnakej vriacej vody ... no, o čo ide? Nevykonáva sa žiadna užitočná práca, nič sa nezmení.
To je zhruba myšlienka zvyšujúcej sa entropie. Všetko, čo sa deje vo vesmíre, zahŕňa prenos energie a pri každom takomto prenose sa z tohto systému stratí určitá energia. Takže podľa druhého zákona až k jeho logickému záveru, nakoniec skončíte s vesmírom v tepelnej rovnováhe so sebou samým. V tomto okamihu už nezostali žiadne nerovnovážne gradienty na poháňanie prenosu energie alebo na varenie vajec. V podstate sa už nikdy viac nič nestane - stav známy ako smrteľná smrť.
Je pravda, že počiatočný vesmír bol spočiatku v tepelnej rovnováhe, ale bolo tam aj veľa energie gravitačného potenciálu. Takže hmota (svetlá aj tmavá) „zhluknutá“ - vytvára veľa tepelnej nerovnováhy - a odtiaľ sa mohli stať rôzne druhy zaujímavých vecí. Schopnosť gravitácie prispieť užitočnou prácou do vesmíru má však aj svoje hranice.
V statickom vesmíre je koncovým bodom tohto zhlukovania súbor čiernych dier - považovaných za objekty v stave vysokej entropie, pretože všetko, čo obsahujú, sa už nezúčastňuje na prenose energie. Iba tam sedí - a okrem niektorých šepotov Hawkingovho žiarenia tam bude len tak sedieť, až kým sa čierne diery napokon (v googol alebo tak roky) neodparia.
Obsah rozširujúceho sa vesmíru nikdy nedosiahne stav maximálnej entropie, pretože samotná expanzia zvyšuje hodnotu maximálnej entropie pre tento vesmír - ale stále skončíte s nie viac ako len zbierkou izolovaných a starnúcich bielych trpaslíkov - ktoré nakoniec zhasnú. a odparia sa.
Je možné odhadnúť súčasnú entropiu nášho vesmíru sčítaním jeho rôznych zložiek - ktoré majú rôznu úroveň hustoty entropie. V hornej časti stupnice sú čierne diery - a dole sú svetelné hviezdy. Tieto hviezdy sa zdajú byť lokálne entalpické - napríklad tam, kde Slnko zahreje Zem, umožňujú tu rôzne druhy zaujímavých vecí. Je to však časovo obmedzený proces a Slnko väčšinou robí vyžarovanie energie do prázdneho priestoru.
Egan a Lineweaver nedávno prepočítali súčasnú entropiu pozorovateľného vesmíru - a získali hodnotu, ktorá je rádovo vyššia ako predchádzajúce odhady (aj keď hovoríme 1 × 10104 - namiesto 1 × 10103). Je to do značnej miery dôsledkom začlenenia entropie, ktorú prispeli nedávno známe supermasívne čierne diery - pričom entropia čiernej diery je úmerná jej veľkosti.
To naznačuje, že náš vesmír je o kúsok ďalej smerom k tepelnej smrti, ako sme si predtým mysleli. Užite si to, kým môžete.
Ďalšie čítanie: Egan, C.A. a Lineweaver, C.H. (2010) Väčší odhad entropie vesmíru http://arxiv.org/abs/0909.3983
